автореферат диссертации по информатике, вычислительной технике и управлению, 05.13.07, диссертация на тему:Разработка математической модели и синтез системы непосредственного цифрового управления струйной мельницей
Автореферат диссертации по теме "Разработка математической модели и синтез системы непосредственного цифрового управления струйной мельницей"
„ .ГОСУДАРСТВЕННАЯ .ГОРНАЯ АКАДЕМИЯ УНРАИШ
РГ6 ол 2 4 ОКГ
На правах .рукописи
Елисеева Оксана Констант* иновна
УДК 621.926.086:517.8«'
РАЗРАБОТКА :МАТЕМАТИЧЕСКОЯ МОДЕЛИ И СИНТЕЗ СИСТЕМЫ НЕПОСРЕДСТВЕННОГО ЦИФРОВОГО УПРАБЛЕНИЯ СТРУЙНОЙ МЕЛЬНИЦЕИ
специальность 05.13.07- "Автоматизяи^-. технологических
процессов и л; -сзводста (Промышленное. )"
Автореферат диссертации на соисканиа ученой степени кандидата технических наук
Днегфопвтровск-1994
РаОотя ьшюлнена на кафедре управления техническими системами Государственной горной академии Украины
Научный руководитель: кандидат.технических наук, доцент В.И. Кррсун
Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор А.Н. Марюта
доктор технических наук, и.о. профессора А.Й. Михалев
Еедутее предприятие: ША Механобрчермет, г, Кривой Рог
Защита состоится "М "¿ШЗ^^Х- 1994г.в "часов на заседании специализированного совета Д 068.08.02 в Государ-ствонной горюй академии Украины '320600, ГСП, г. Днепропетровск, пр. К. Маркса, 19).^-¡$2.
О диссертацией можно ^знакомиться в библиотеке института. Автореферат тжзослан <Д994г.
Г
Ученый секретарь специализированного совета, канд. тета. наук, доцент
В.Т. Заича
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
Актуальность работы. Струйное измельчение твердых ^ыпу-чих материалов получает в последнее время значительное распространение в различных отраслях промышленности, особенно в химической, металлургической, горно добывающей, пищевой , что объясняется такими его достоинствами как низкая металлоемкость, относительно невысокая трудоемкость, возможность совмещения операций измельчения с другими технологическими операциями (сушка, термохимическая обработка , а также возможность получения высокодисперскых порошков без посторонних примесей.
Для широкого, внедрения струйных измельчительн^х установок, необходимо надежное и экономичное,их функционирование. В связи с этим больиая роль отводится вопросам автоматизации струйных мельниц.
Основным недостатком существуют газоструйных мельниц является их высокая энергоемкость.
На практике режум работы установок значительно отличается от оптимального и характеризуется завышенным числом циклов циркуляции, что объясняется применением нерациональных технологических режимов работы мельницы.
Для обеспечения надежной работы элементов и поддержания параметров измельчания в пределах их оптимальных значений необходимо автоматизированное управление работой мельницы в реальном масштабе времени.
„Целью работы является разработка системы непосредственного цифрового управления(НЦУ) газоструйной мельницей, обеспечивающей максимальную производительность путем поддержания рационального технологического режима.
Научная задача работы состоит в установлении закономерностей , отражающих внутримельничные процессы разрушения и классификации при различных технологических режимах работы, и обосновании принципов практической реализации системы НЦУ, обеспечивающей максимальную производительность газоструйной мельницы.
заключается в использовании принципа обобщенного входа для разработки обобщенной модели струйного разруяе-ния к создании системы НЦУ, осуществляшей управление работой мельницы в реальном масштабе, времени.
-г-
Зааущаемые научные положения й результаты. Их новизна. Положения. 1.Процесс разрушения, определяемый технологическим ранимом измельчечия, носит вырааэдшый стохастический характер, и сводится к детерминированным процессам с помощью модели в переменных состояния.
2. В предлагаемой системе НЦУ, в отличио от существующих систем управления, на основе принципа обобщенного входа, осуществляется управление в условиях изменения технологинески* режимов измельчения и физико-механических свойств исходного сырья.
результаты. 1,Установлены основные технологические факторы, влиящиа на внутримельничные процессы, исследованы статистические зависимости, отражающие их взаимосвязи с производительностью мельницы и позволяйте выбирать рациональные технологические рекимы разрушения в струйной мельнице.
'¿.Предложен способ описания процесса измельчвшт,ч и классификации при фиксированном технологическом режиме, на основе мартовслой цепи с преобразованием ее в модель в переменных состояния.
3.Построена обобщенная маубматическая модель процессов измельчания и классификации в условиях изменения технологических режимов и физико-механических свойств исходного сырья.
4.Осуществлен автоматизированный синтез системы НЦУ газоструйной мельницей и разработано алгоритмическое и программное обеспечение для реализации системы.
Обосно&^шость и д остова оное ть научных положений, выводов и рекомендаций обусловлена анализом материалов технической литературы и общепринятых положений, использованием математического аппарата теорий ветвящихся процессов, обобщенного входа, математической статистики, применением апробированных методов теории автоматического регулирования и управления; соответствию принятых допущений характеру решаемых задач; достаточно высокой сходимость» результатов теоретических и экспериментальных исследований, выполненных на ЭВМ методом математического моделировани и подтвержденных испытаниями система НЦУ на опытно-промышленном образце газоструйной мельницы.
Значение работы. Научное значение работы заключается в разработке математических моделей, которые впервые описывают пгсцассы разрушения и классификации в струйных мельницах в пространстве переменных состояния я в создании на их основе процедур автоматизированного синтеза новых эффективных систем ЩУ
процессов струйного измельчения, реализуемых на микропроцессорной вычислительной технике.
Практическое значение работа заключается в алгоритмической, программной и аппаратной реализации системы НЦУ газоструйной мельницы, позволяющей для различных исходных материалов выбирать и поддерживать рациональный технологический реким, обеспечивающий максимальную производительность.
Реализация работы. Основные результаты теоретических и экспериментальных исследований использовались на Тростянецкой шоколадной фабрике при промышленном испытании лабораторного образца струйной мельницы и технологии струйного измельчания сырья кондитерского производства; в ПСУкркондитер" 1три проектировании системы управления газоструйной мельницы для Харьковской кондитерской фабрики; на Вольногорском горно-металлургическом комбинате при проектировании системы управления струйными мельницами для измельчения цирконового.концентрата; е Украинском государственном университете "пищевых тохн'- чогий при разработке и реализации алгоритма управления процессами измельчения растительного сырья. Суммарный ожидаемый годовой экономический эффект от внедрения результатов исследований составляет У25 млн. крб. в текущих ценах на энергоресупсы.
Апробация работы. Основные результаты исследований докладывались и одобрены на научно-технической конференции стран Содружества Независимых Государств "Контроль и управление в технических системах*(г. Винница,1992г.), на 1-ой Украинской конференции по автомати"ескому управлению " Автоматика - 94" (г.Киев-1994г.), на научном семинаре кафедры УТ" ГГАУ, на технических советах Вольногорского горно-металлургического комбината, Житомирской кондитерской фабрики и Тростянецкой шоколадной фабрики "Украина" .
Публикации. По теме диссертации опубликовано 12 работ.
Объем работы. Диссертационная работа состоит из введений, четырех глав, заключения, изложенных на 150 стр. машинописного текста, содержит 4 таблицы, 27 рисунков, библиографический список из 117 наименований и 2 пталожений на 15 страницах.
При выполнении работы автор консультировалась по вопросам, связанным с конкретными технологическими и конструктивными особенностями газоструйных мельниц, описанием технологических параметров и динамики виутримелькичкнх. процессов у доц. каФ&при АЛЛ рм АПП ГГАУ В-И.Горобца. и выражает ему глубокую благодарность.
содаташЕ работы
большой вклад в разработку новых способов струйного измельчения и принципов управления процессами измельчения и классификации внесли ученые Г. Румпф, Ю. Рааш, И.Мори, В И. Аку-нов, Е.А. Непомнящий, Р.И. Горобец, Е.Я. Соколов, Н.М. Зингер, А.И. Бояринов, В.В. Кафаров и другие Однако, имеющиеся разработки весьма отрывочны, представлены отдельными статьями или разделами в литературе, не раскрывают методов решения задач оптимизации процессов измельчения и классификации.
Проблема оптимизации режимов струйного измельчения впервые поставлена в работах В.М.Горобца, в которых отмечается сложность взаимодействия ггод истем, составлявших струйную установку, многофакторность процесса, что позволяет отнести его к классу многомерных нестационарных. В связи с этим использовавшиеся ранее известные методы исследования и автоматизации малоэффективны.
Этим объясняется, в частности, отсутствие корректных мо делей процесса, затрудняющих автоматизацию.
В первой главе проведен анализ технологических схем и процессов струйного измельчения, проанализирована область применения струйных мельниц во многих отраслях промышленности: химической, металлургической, а также пищевой, где особое значение имеет получение измельченного продукта, незагрязненного продуктами износа »мелющих тел.
В работе обосновал выбор наиболее эффективной технологической схемы струйного измельчения, применяемой в промышленности, для получения тродукта,крупностью 40-£й мкм - противоточной сгруйной мельницы с вынесенной зоной классификации в качестве объекта исследования. Принцип действия ее основан на передаче энергии газо'~ частицам твердого материала, перемещаемого в ограниченном пространстве конструктивных элементов мельницы.
Проанализированы системы управления струйными мельницами. Несмотря на имеющиеся эффективные разработки в области автоматизации , действующие установки оснащены, в основном, системами контроля расхода энергоносителя, температуры, давления, загрузки мельницы. Трудности еоздания и внедрения эффективных систем затруднены в связи с отсутствием динамических моделей струйных мельниц.
Проведенный анализ существугацих математических моделей процессов ирчельчения показал,что данные модели не в полной мере'пригодны для описания этих процессов в противоточной струйной мельнице, вследствие аэродинамических особенностей процесса струйного измельчения. Необходима разработка таких моделей, которые адекватно описывают процесса, протекающие в струйной мельнице, с тем, чтобы на их основе создать эффективные системы управления мельницей. Постановка задач исследования, напраленных на решение возникащих проблем, осуществлена в конце первой главы.
Во второй главе на основе анализа внутримелышчных процессов определены основные факторы, влияющие на прогэсс измельчения. В качестве показателя эффективности ра :оти мельницы выбрана производительность по готовому классу 0 (кг'с). Как показали исследования, основными факторами, оказывающими существенное влияние на производительность, являются: сбщий расход энергоносителя 0 (м3/с), давление то тракту мельницы Р (Па), начальная температура энергоносителя Т (°С/.
Для исследования взаимосвязи указанных ¿акторов автором разработаны и реализованы регрессионные модели:
о - % а,д<1 - %) (1)
• о > ч,, + а^СР - Р0> (2)
О = а0 + а3Т * (3)е
где:
а,, 1=0,3 - регрессионные коэффициенты.
Анализ построенных моделей позволяет определить вид обобщенной регрессионной зависимости производительности от выбранных параметров:
а = - а0 + а, (0 - О,,)2 + 82(Р - ?0)2 + а,Т (4)
Здесь. как и вше,
О - расход энергоносителя, м1/ с; Р - давление на выходе из помольной камеры, МПа* 10"'; Т - температура °С л 10'3.
Для приведенных моделей определены критерии Стьюдента и отношения Фишера, значения которых свидетельствуют о статистической значимости.'» устойчивости-коэффициентов. Коэффициента детерминации модадгй. <£®зки к единице... Изложенное позволяет
оделать вывод оо адекватности данных моделей исследуемому объекту. Регрессионная модель (4) использована в глава 3 для выбора уставок регулятора.
Поскольку процесс разрушения имеет ярко выраженный динамический и стохастический характер, то для его математического описания автором ¡¿спользован аппарат ветвящихся процессов.
Пусть на вход помольной камеры подается некоторый объем частиц 1-го класса крупности (1=1 ,п), то по истечению пргдосс струйного измельчения, происходящего с юстояглои производительностью,, результирующий продукт, пропущенный через тот «в набор сит, опишется вектором:
£ри. Р12. Р43.....Ри Ь Ри = о при ^ < 1 , (5)
где:
4-1 (6)
Здесь Р - массовая доля частиц 1-го класса крупности, перешедших в результате разрушений в 3-й класс. Число Рп может так же интерпретироваться как вероятность перехода частиц из 1^-го состояния потока в 3-е состояние за время
Предполагай» что каждая частица любого класса, существующая в заданный момент времени, разрушается независимо от своего прошлого состояния, процесс струйного измельчения опишем марковской цеш 5 с матрицей перехода:
Р1 ) Р12 Р1 з.
Р =
0 Р22 Р23 • . Рг,п-1 Рг.п
0 . 0 Рзз . РЗ,п-1 РЗп
0 0 0 .. Рп-1,п-1 Рпп
0 0 О .. 0 1
Р1,п-1 Рш
(V)
I
Из экспериментов, проведенных на лабораторной струйной мечьнще слэ. ует, что вероятность перехода частиц из одного класса в другой пропорциональна пх весовой доль- в измельчаемом материале. Поэтому, процесс измельчения рассматривался как последовательность актов разрушения, причем исходам материалом для каждого такого акта является продукт предыдущего. Для получения математической модели использована матрична;. форма представления распределения материала по классам крупности. В проведенных экспериментах использовалась дискретное распределение классов крупности частиц, соответствующих^размерам отверстий стандартны:, сит.
Из проведенных экспериментов ледует :
- скорости образования новых классов, представление матрицами переходов для различных материалов,различны и ;а-висят от их физико-механических свойств (твердости, крупности и ч.д.) и .численных значений ключевых параметров;
- вероягность перехода частиц из болей крупных классов в со, лее мелкие возрастает (до определенных предьлов) с возрастанием температуры и давления энергоносителя, а, следовательно, исходный материал разрушается быстрее.
Марковская модель измельчения и классификации описывается структурной схемой, представленной на рисунке 1.
¿¿ГШ
№
ШеряМ Т
Ш1
УЫТ1
рис. 1. Марковская модель измэльченп и классификации
где:
Р - описанная выше матрица разрушениг;
8, (}•— матрицы, описывающие процессы возврата недогомель-ченного материала и отбора готового продукта соответственно;
у1кТ) - количество готового продукта, выводимого из мельницу на к-ом такте; • х 103 - вектор-столбец, описывающий распределение материала,
подлежащего измельчению по классам крупности; 2[КГЗ - вектор-столбец, описывающий количество материала
" различных классов крупности, поступающего на измельчение на к-ом такте; и(кТ1 - управляющее воздействие на шнек, подающий материал $ струйную мельницу, которое, определяет доли исходного материала, добавляемого к возврату для обеспечения работы измельчитальной камеры на к-ом такте.
-а-
Бследствии сходства между понятиями марковости стохастического процесса и состоянием детерминированного процесса представляется возможность описать процесс разрушения уравнения, л в пространстве состояний.
Математическая модель процесса разрушения и классификации в пространстве состояний имеет вид:
ZC(k+1)TJ = AZCkl] + ButkTJ , Z(0] = 0 (8)
yCKCI = CZCkTl+DuCKT] Матрица А, В, С, являются блоками матриц SPT, SPTxtO] и
QP соответственно. D = QPTy(0'
Адекватность разраСслашюй математической модели была проварена экспериментально для различных материалов (песок, тальк, сахар).
Математическая модель (8) описывает процессы измельчения и классификации струйной мельницы переработки исходного материала конкретного гранулометрического состава xtO) при фэдссиро-ваннцг параметрах сырья и технологического процесса (Р = const).
однако, определение хСО1 и Р с доэксплуатационной идентификацией качественного состава измельчаемого материала « условий его переработки не всегда возможно. Кроме того, параметра- xtO) и Р могут шире дХлда иным образом изменяться при подаче в помольную камэру сырья с другими характеристикаш или при измбиении рэ-iiiMifflx параметров.
Вггвязи с этим, математическая модель (8) процессами измельчения и классификации была преобразована к виду:
2t(k+l)T]-= А аСКТ] + В и(Ш + i [kTJ
Г1КГ1 = С 21Ю1 + D иСИГЗ + q £ CltTJ (9)
где Г I Л1]-является векторным возмущающим воздействием, описывающие случайные изменения хСО] и Р, q - вектор, отвечавдий в модели (9) за обеспь-гакиа материального баланса. Возмущающее воздействие g [Mil далее рассматривается как вихсд свободной динамической системы ;
т) [ (k+1 )ТЗ = М т) СШ
% [кТ1 = R т) СЮ; (10)
Объединив (9) и (10), получим обобщенную математическую мо-
делъ процессов измельчения и классифи кации в виде:
гС(к+1)Т] • А : Н
т>[ Ос+1 )Т} 0 : ы X
УЕКГ1 = [ с: qR
Т)[Й)
г СИП т)(кТ1 .
В О
х цСШ (И)
♦ В» и1КТ]
Математическая модель <11) является моделью с постоянными параметрами, хотя она и описывает произвольные технологические режимы и качественные характеристики сырья с изменяющимися свойства!,®.
В третьей главе на основе разработанной обобщенной математической модели (И) синтезирована комбинированная мокротная система управления.
Для разработки системы управления дашшм технологическим процессом был проведен анализ существующих критериев управления и для решения задачи синтеза управления процессом разрушения и классификации был синтезирован регулятор, обеспечивающий мини-■ мальное значение интегрального критерия в дискретной форме:
+
1 т 1 n-1
I = -(гГШ • г „ ,) Б..* (г(Ш - г ) + - С" {(гСШ-
2 У У 2 к-О
- густ)Т (г(кТ1 - гуег) +й (ШкТ) -иуст Г3 (12)
где 2 ст Чуст - заданные векюр состояния и управления в установившемся режиме, Б. ? - положительно полуоьраделенные матрице й-полокительный весовой коэффициент.
¿.¿т, 0,„ в (11) определяются с помощью значения выходной величины которое задается из технологических сообра жений, либо рассчитывается по регрессионной модели (4).
Для синтеза оптимальной систему управления свободным движением был применен дискретный принцип максимума Понтрягина. В результате был сконструирован алгоритм управления:
иНД] = и„ - К (13)
где
Цд - постоянная состааляшая входного воздействия, обес-
-10- ' • . пэчиаакщая стабилизацию у[Ш при к -» на уроп-не Ууст;
К - вендор параметров регулятора.
Выражакие (12) описывает статический регулятор, реализуемый в виде обратной связи по состоянию.
Для лостроения алгоритма управления процессом измельчения и классификации при изменяющихся технологических параметрах (II) задающее воздействие которое отслеживается выходной ве-
личиной уСКП, задается выражением:
вСкГ] = К 4} (14)
Н - матрица параметров,
т; 1кТ! -состояние возмуаавдего воздействия.
Если установившаяся ошибка слежения еу [ИЗ = (Н-СГ^ЮтЦкТ) не превосходит заданную в технических условиях на проектирование, то в системе используется только регулятор свободного движения. В ¡трстивном случае используется алгоритм комбинированного управления виде:
иСКЛ = % - К аШМ + 1 £ [1.7] (15)
где матрица К имеет то же значение,что и в (13), а матрг да I подлежит определению.
Йямкнутая система,'состоящая из технологического объекта
II регулятора, запишется в виде:
' .
зКк+1)Т) = I 2 1КГ1 + (ВЬ + Е) ? 1к!Г] (16)
уНЯ) = С а(ЮМ + (О Ь + ч) £ СкТЗ
Уравнение Сильвестра для системы (16):
Г М - А'Г = (В Ь + Е)Н -
Для того чтобы установившаяся ошибка слежения е 1КГЗ была равна'Рулю, необходимо, чтобы выполнялось равенство:
Н - О Г - Я II = 0 (17)
В результате решения системы матричных уравнений (16,(17) определяем матрицу Ь, обеспечивающую инвариантность системы к внешним возмущениям. Для реализации комбинированного управнения требуется изменение всех координат векторов гЛкТ), £ (кТ) или векторов 2[кТ) и т^кТ), если ч!кТ] определяется алгоритмом:
цСКЗ =и^~КаСкТЗ +
(18)
Для оценка состояния технологического объекта был достроен эстиматор (наблюдатель) Люенбергера.
Имея р виду,что эстиматор должен использовать в/.одно? и(1) и выходной у(г) сигналы объекта и что выходом зстиматора, обладающего собственной динамикой должно быть оцениваемое значение вектора состояния г(г), уравнение зстиматора сило записано в следующей форме :
Уравнение зстиматора записано для объекта, в котором, согласно выполненным исследованиям, пара матриц (А, С ) соответствует полностью наблюдаемой модели и С имеет ра: г, равный 1, а также использовано положение о том, что мкокество собственных чисел матрицы зстиматора а не пересекается с множеством собственных чисел матрицы объекта А. Структурная схема системы комбинированного управления представлена на ряс. 2.
В четвертой главе выполнена алгоритмическая и аппаратная реализация автоматического управления с использованием имеющихся в арсенале ВЦ ГГАУ и разработанных автором новых прикладных прогреми. Последние реализованы на языках высокого уровня <50?-ТРАН и ПАСКАЛЬ.
Эти приклг тные программы осуществляют следующие этапы проектлрования суооптимальных законов управления и оценки состояний:
1. Подготовка исходных данных. Таковыми являются матрицы А,В, С,Б описывающие технологический процесс разрушения и классификации. Эти матрицы вычисляются по программе "Модель", с использованием полученных в результате лабораторных исследований матриц разрушения р.
2. Исследование полученной в 1.1 математической модели технологического процесса на предмет его управляемости и наблюдаемости.Здесь задействованы прикладные программы "ГОБТЮ",
" СШЕЙ1/ Эти программы обеспечивают вычисление индексов достщдаости и наблюдаемости.
3. Синтез зстиматора Люенбергера для оценки перемеьшх состояния объекте управления. Последний реализуется с помощью прикладной программы " Идентификатор Люенбергера ".
<р [<К+1)5] = А Ф 1Кгз + В^Ш'З + з2ь аЕИ) = с,ср [иг) + С2Ф да) + и1ктз
(19) (¿0)
рис.2.Структурная схема системы комоишртванного управления
Синтез комбинированной системы управления осуществляется на базе использования прикладной тадграммц " Комбинированное управление ".Эта прикладная программа обесггечивайт расчет необходщых матриц и параметров регулятора, б. Моделирование на ЭВМ работы синтезированных систем управления. Последнее возложено на прикладную программу '* Переходный процесс которая реализована на базе использовании языков высокого уровня ФОРТРАН ( ЕС ЭБМ )и ПАСКАЛЬ (ЭВМ) Кроме того, для обработки систематического материала на микроконтроллере УМК-86 был использован пакет прикладных программ " Матр
для аппаратной реализации синтезированных систем НЦУ был использован УМК-86 - микропроцессорный контроллер 7(МК), выполненный на базе микропроцессора KP1810BM8S и внешних интерфейсных БИС серии КР580, Для связи с вычислительной машиной верхнего уровня через последовательный канал связи использована микросхема КР580ВВ51А. Тактирующие импульсы формируются микросхемой таймера КР580ВИ53.
Для ввода и вывода информации с измерительных преобразователей и датчиков об управляемом и управляющих параметрах, а также о переключателях режимов работы, в МК задействованы три параллельных интерфейса типа КР580ВВ55А.
Эстиматор Люенбергера физически реализован на да;-86.
Поскольку при син1 зе управляющего воздействия более удобным является использование моделей в переменных состояния с горизонтальной канонической формой матрицы А, а при синтезе эстиматора Люенбергера - с вертикальной, то связь между матрицами обеих моделей осуществляется с помощью матрицы М.
Матрицы эстиматора Люенбергера В,, В ,, Ct, Са , C.Jt М и коэффициентов регулятора К вычислялись на языке ФОРТРАН и их значения передавались в МК по последовательному каналу связи. Программа реализована на языке ТУРБО-АССЕМБЛЕР.
Программное обеспечение для синтеза системы управления сведено в пакет прикладных программ на языке FORTRAN, реализуется на ©ЗМ типа ЕС-!060 и IBM PC/AT и может быть использовано при синтезе систем управления других видов струйных мельниц.
-и-
ЯАКЛЮЧЕНИЕ
Основные результаты выполненной диссертационной работы можно сформулировать следующим образом.
1. На основ* анализа известных моделей и методов исследования процессов струйного разрушения и классификации обоснована необходимость разработки системы НЦУ внутримэльничными процессами и сформулированы основные требования к такой системе.
2. В результате "чспериментэльных и теоретических исследований взаимодействия факторов, влияющих на процесс измельчения у классификации, были разработаны линейные и нелинейные регрессионные модели, описывающие изменение производительности по готовому продукту от технологических параметров.
3. Предложен способ математического описания процесса разрушения в струйной мельнице при фиксированных технологических параметрах с помощью дискретных марковских моделей, на основе матриц разрушения; разработана мэгодика получения таких матриц.
4. Разработана обобщенная математическая Модель струйного измельчения и клэссификмии, описывающая зависимость производительности от управляющего воздействия при изменении технологических параметров.
5. Выбран интегральный критерий качества управления и синтезирован оптимальный закон управления собственным движением технологического объекта, не этой основе разработан алгоритм комбинированного управления внутримельничными процессами.
в. На базе использования обобщенной модели и алгоритма комбинированного управления, заполнен синтез системы НЦУ, позволяющий осуществить автоматизированное проектирование системы управления струйной мельницей для конкретных режимов эксплуатации .
?. Разработано прикладное программное обеспечение автоматизированного синтеза комбинированной системы НЦУ процессами измельчения и классификаций, позволяющее существенно сократить время проектирования систем непосредственного цифрового управления струйными мельницами.
8. Предложена практическая реаютация синтезированной системы НЦУ на базе использования ¡п'.чрочонтрсшера УЧК-66 и выполнена апробация ее работы.
-159. В разу яьтэта применения разработанной системы ННУ .три «йродавленном испытании лабораторного образца струйной молыш ницы на Тростянецкой it жоладиой фабрике при измельчении еирья кондитерского производства, сокращается нз 36:5 время переходного процесса и уменьшается разброс крупности готового продукта.
10. Результаты диссертационных исследований использована; в ПО "Укркондитер" при проектировании системы управления газоструйной мельницы для'Харьковской кондитерской фабрики; на Вольногврском горно-металлургическом комбинате при гроектиро-вании системы управления груйными мельницами для измельчения цирконового концентрата; в Украинском государственном унявер ситете пищевых технологий при разработке и реализации алгоритма управления процессами измзльченяя растительного сырья.
Суммарный ожидаемый годовой экономический эффект от внедрения результатов исследований составляет 925 м_ш. крб. в текущих ценах на энергоресурсы.
Основные положений диссертации отражены в следу ида работах: 1. Горобец В.И., Елисеева O.K. Исследование процессов измельчения и классификации материалов в газэстругоюй установке с примене!шем вероятностной математической модели // Днепропетровский горный институт Деп. в I'M'II Украиш И.Ой.93 901- УкЭЗ.
й. Горобец В.й., Елисеева O.K. Ochof.huû принципы адаптивного упр^еледоя газоструйшма мельницами // Тезисы докладов научно-технической конференции "Контроль и управление п технически" системах" // г.Винница, 1952г., с.136-137
3. Евсеева O.K..Корсун В.И. Г тематическая модвль процессор измельчения и классификации материалов в газоструйной мельнице // Лея,в ГНТБ Украины 21.06.93. 1185-УкЭЗ.
4. Елисеева О К.,Корсун В.И. Синтез дискретного регулятора процессами изнольчони ■ и классификации. // Деп. в ГНТБ Украины 21.06 УЗ. ' 1184-УкЭЗ.
5 . корсун В.И., Горобеч В.И., Елисеева O.K. Автоматизированный синтез систем автоматического управления процессами измельчения и классификации б струйных мельницах // Деп. в ГНТБ Украины 16.09.93 И 1881 УК93.
6. Корсун В.И, Горобец В.П., Елисеева O.K. Непрерывная математическая модель процессов,протекающих в струйных мельницах //
Деп. в ГНТП Украины 16,09.93 Л 1880- УК93
7. Корсун в.и., Горобец 0.м., Елисеева О к. Обобщенная мате-
матичэекая модель газоструйной мельницы // Деп. в ГНТБ Укра-ИМ 25.01.94 » 118- УКЭ4. tí. Хорсун В.И., Горобец В.И., Елисеева O.K. Комбинированная система управления газоструйной мельницы // Дап в ГНТБ Укрг ины 25.01.94 & 1!.?- УКЭ4. 9. Горобец В.И..Елисеева O.K., Кислая Л,В., Чащин А.Н. особенности физико-механической активации органических веществ // Тезисы конференции-семинара "Комплекс научных и научно-технических мероприятий стран СНГ*1, г.Одесса, сентябрь 1993г. lu Горобец В.И., Кислая JI.B., Елисеева O.K., Мудрак Т.О. Использование гвзоструйных мельниц в производстве спирта из зерна // Тезисы докладов Третьей международной научно-технической конференции "Разработка и внедрение новых технологий и оборудования в пищевой и перерабатывающей промышленности" г. Киев,1990г.
11. Кислая Л.В., Литвиненко В.!/!., Горобец В.И., Мудрак Т.О. Романова 3.1!., Елисеева O.K. Использование газоструйных мельниц в диспергировании биологически активных веществ растительного происхожд' шя // Тезисы и доклады Первой конференции " По сравнению различных видов измельчителей'' г. Одесса, 1993г.
12. Корсун В.И., Горобец В.И., Елисеева O.K. Автоматизированный синтез системы непосредственного цифрового управления процессами измельчения и классификации в струйных мельницах // Тезисы докладов Первой Украинской конференции по автоматическому управлению " Автоматика-94 ", ч.2, стр. -418, г. Киев, 1994г.
Личный вклад автора в работы, опубликованные в соавторстве: разработка математических моделей процессов измельчения и классификации материалов в газоструйной мельнице при различных технологических условиях и гранулометрическом составе исходного сырья t'1,3,6,7 ¡; моделирование работы газоструйной установки с использованием диаграмм режимов входяпих в нее элементов (2 1; разработка алгоритмов и программ для синтеза дискретного регулятора и системы управления струйными мельницами 14,5, 7,12 1; разработка методик и проведение экспериментов на лабораторной струйной мельнице по измельчению сырья кондитерского производства (9.10.И).
-
Похожие работы
- Струйная мельница с плоской помольной камерой
- Струйная противоточная мельница с дополнительным подводом энергоносителя
- Автоматизация технологического процесса измельчения золошлаковой смеси в шаровой мельнице замкнутого цикла для получения органоминеральной добавки в сухие строительные смеси и мелкозернистые самоуплотняющиеся бетоны
- Пневмоструйная противоточная мельница для избирательного измельчения и обогащения
- Струйная система измерения температуры газовых сред
-
- Системный анализ, управление и обработка информации (по отраслям)
- Теория систем, теория автоматического регулирования и управления, системный анализ
- Элементы и устройства вычислительной техники и систем управления
- Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами (по отраслям)
- Автоматизация технологических процессов и производств (в том числе по отраслям)
- Управление в биологических и медицинских системах (включая применения вычислительной техники)
- Управление в социальных и экономических системах
- Математическое и программное обеспечение вычислительных машин, комплексов и компьютерных сетей
- Системы автоматизации проектирования (по отраслям)
- Телекоммуникационные системы и компьютерные сети
- Системы обработки информации и управления
- Вычислительные машины и системы
- Применение вычислительной техники, математического моделирования и математических методов в научных исследованиях (по отраслям наук)
- Теоретические основы информатики
- Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ
- Методы и системы защиты информации, информационная безопасность